【正文】 提升到 10kg（翼展也較大），可進(jìn)行農(nóng)業(yè)植?；蜻b感作業(yè)，但我們將這類無人機(jī)劃分為民用無人機(jī)，這是因?yàn)檫@類大載重多旋翼無人機(jī)價(jià)格和固定翼無人機(jī)或無人直升機(jī)價(jià)格相近，相互替代性較強(qiáng)；相反，載重 5kg 以下的多旋翼無人機(jī)，不僅可空中懸停、垂直起降，且價(jià)格僅幾萬元甚至最低時(shí)僅 4000 元左右，這是固定翼或直升機(jī)無法 企及的高性價(jià)比（且如此體積小的固定翼或直升機(jī)制造難度很大）。也即，只有微型無人機(jī)才能占據(jù)這些低載重應(yīng)用市場(chǎng)，所以劃分出微型無人機(jī)類別十分重要。當(dāng)前微型無人機(jī)主要以多旋翼航拍無人機(jī)為主（撲翼無人機(jī)技術(shù)尚未成熟）。軍用、民用無人機(jī)指的是固定翼無人機(jī)、無人直升機(jī)或載荷在 5kg 以上的多旋翼無人機(jī)。 飛控技術(shù)要求高低排序：多旋翼 直升機(jī) 固定翼（微型 軍用 民用） 固定翼是自穩(wěn)定系統(tǒng)，即飛上天、助推發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定工作后，不需怎么控制就能自身抵抗氣流的干擾保持穩(wěn)定；飛行器姿態(tài)控制角度看，固定翼是完整驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，任何姿態(tài)下可調(diào)整到任意姿態(tài)且保持住。 直升機(jī)是不穩(wěn)定系統(tǒng)，飛上天后如不施加控制，氣流吹過就可能發(fā)生側(cè)翻。但直升機(jī)也是完整驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，可自由調(diào)整姿態(tài)，主要鑒于直升機(jī)的槳面不但可產(chǎn)生相對(duì) 機(jī)身向上的推力，也可產(chǎn)生向下的推力。且直升機(jī)沒有失速問題，何時(shí)都能調(diào)整姿態(tài)，可在天上自由運(yùn)動(dòng)。所以直升機(jī)雖不穩(wěn)定、很難控制好，但姿態(tài)翻時(shí)完全可控制回到正常姿態(tài)。 多旋翼是不穩(wěn)定系統(tǒng)，也不是完整驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（欠驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)）。它的槳只能產(chǎn)生相對(duì)機(jī)身向上的升力，不能產(chǎn)生相對(duì)向下的推力，所以它不穩(wěn)定、很難控制好，飛行器側(cè)翻后基本沒辦法控制回來，容易墜機(jī)。 自穩(wěn)定和驅(qū)動(dòng)差異決定飛行控制難度。固定翼和直升機(jī)控制難度相對(duì)不高，其自動(dòng)控制器相對(duì)容易研制，而多旋翼不穩(wěn)定且欠驅(qū)動(dòng)，其自動(dòng)控制器性能要求極高。飛行器自動(dòng)控制器通常需要慣性導(dǎo)航系統(tǒng)獲取自身的姿態(tài)，但 20 世紀(jì) 90年代前，慣性導(dǎo)航系統(tǒng)一般重達(dá)十幾公斤。為把這么重放到多旋翼飛行器上，飛行器載荷必須很大，可不管是用油機(jī)還是電機(jī)做多旋 翼飛行器的動(dòng)力系統(tǒng)，都很難得到足夠載荷，這使得多旋翼無人機(jī)很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)發(fā)展緩慢。直到 2020 年，僅幾克重的 MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）慣性導(dǎo)航系統(tǒng)技術(shù)才開始成熟，微型多旋翼無人機(jī)才開始進(jìn)入快速發(fā)展期，也開始廣泛應(yīng)用于航拍。但由于還是較前沿的技術(shù)，飛行控制技術(shù)成為了微型無人機(jī)（多旋翼機(jī)）競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)，軍用無人機(jī)由于對(duì)飛行器機(jī)動(dòng)性要求高，飛控系統(tǒng)要求相對(duì)復(fù)雜，而民用無人機(jī)則不需要很高端的飛控系統(tǒng)。 發(fā)動(dòng)機(jī)性能要求排序：軍用 民用 微型 航空飛機(jī)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的要求遠(yuǎn)高于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)，飛機(jī)代數(shù)的升級(jí)背后往往由發(fā)動(dòng)機(jī)的升級(jí)支撐， 一代發(fā)動(dòng)機(jī)鑄就一代戰(zhàn)斗機(jī) （經(jīng)歷的四代戰(zhàn)機(jī)背后就有四代發(fā)動(dòng)機(jī)）。航空發(fā)動(dòng)機(jī)主要包括活塞發(fā)動(dòng)機(jī)和噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)。而噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)由分為渦噴、渦軸（提供軸動(dòng)力，直升機(jī)）、渦槳（提供軸動(dòng)力，低速大載重飛機(jī)）和渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)。 從發(fā)動(dòng)機(jī)推重比（推力和自身重量比重）、耗油量等角度考慮，活塞發(fā)動(dòng)機(jī)劣于噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，而噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)中，以渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)性能最好，這也符合發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展歷程。 軍用無人機(jī)高空、大載重、長(zhǎng)航時(shí)、高機(jī)動(dòng)特性，需高性能發(fā)動(dòng)機(jī)。軍用無人機(jī)性能要求很高，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)品質(zhì)要求十分苛刻。美國的捕食者、全球鷹和 X47B等高端無人機(jī)用的都是原有人機(jī)的四代發(fā)動(dòng)機(jī)改造而來，中國的 CH翔龍和利劍無人機(jī)用的都是俄羅斯的四代發(fā)動(dòng)機(jī)（全文發(fā)動(dòng)機(jī)代際劃分采用俄羅斯分類）。 民用無人機(jī)本質(zhì)為“空中貨車”，飛行載重為主要功能，低端發(fā)動(dòng)機(jī)就可滿足需求。中科院工程熱物理所專家認(rèn)為，航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)或一代二代渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)就可完全滿足民用無人機(jī)需求。而我國活塞發(fā)動(dòng)機(jī)或中低端渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)技術(shù)已經(jīng)很成熟，故民用無人機(jī)在推進(jìn)動(dòng)力方面不存在發(fā)展瓶頸。 微型無人機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)多為電力驅(qū)動(dòng)。由于微型多旋翼無人機(jī)體積小、載荷下，不適合安裝體積大量重的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，目前 多使用電力發(fā)動(dòng)機(jī)，使用鋰電池，續(xù)航時(shí)間大多小于 30 分鐘。而小型電力發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)也較成熟，需要突破的是電池蓄電技術(shù)（如增加電池能量密度、發(fā)展高效太陽能電池）。 總結(jié)來說，只有軍用無人機(jī)需要高代際（四代甚至未來的五代）高性能的發(fā)動(dòng)機(jī)，這些高品質(zhì)發(fā)動(dòng)機(jī)是中國技術(shù)薄弱之處。 有效載荷技術(shù)：軍用、微型無人機(jī)要求高，民用低 軍用無人機(jī)高空、高速、高機(jī)動(dòng)、長(zhǎng)航時(shí)飛行，還要執(zhí)行偵察、通信中繼和精確武力打擊等功能，這必然對(duì)其載荷技術(shù)有很高要求。微型多旋翼無人機(jī)體積小、載荷小，如要承載相對(duì)體積龐大的相機(jī)進(jìn)行工作，必然對(duì)載荷的科學(xué) 設(shè)計(jì)要求很高。相反，民用無人機(jī)只是充當(dāng)“空中貨車”，所以對(duì)其如何高效載荷要求并不特別高。 二、軍用無人機(jī)：未來 15 年內(nèi)迎來千億級(jí)批量列裝需求 市場(chǎng)規(guī)模：靜態(tài) 27 億元，未來 10~20 年軍用無人機(jī)市場(chǎng)有望千億級(jí)別 據(jù)軍用無人機(jī)功能，軍事無人機(jī)可分為靶機(jī)、戰(zhàn)術(shù)無人機(jī)、戰(zhàn)略無人機(jī)和無人戰(zhàn)斗機(jī)。 目前中國無人機(jī)產(chǎn)值約為 30 億人民幣， 軍用：民用 =9： 1 據(jù)軍機(jī)市場(chǎng)預(yù)測(cè)機(jī)構(gòu)蒂爾集團(tuán)報(bào)告，當(dāng)前全球無人機(jī)市場(chǎng)規(guī)模約 52 億美元。而中國已成為無人機(jī)第二梯隊(duì)，且正迎頭趕上，全球最尖端的無人機(jī)類型中國都有配備。我們認(rèn)為，中國無人機(jī)規(guī)模占比能夠跟其經(jīng)濟(jì)實(shí)力匹配。 2020 年中國GDP 占世界 GDP12%。保守估計(jì)，我們認(rèn)為中國無人機(jī)產(chǎn)值占世界無人機(jī)市場(chǎng) 10%，即 5 億美元，簡(jiǎn)單以 1:6 美元和人民幣兌換比率計(jì)算，中國無人機(jī)當(dāng)前產(chǎn)值已達(dá) 30 億人民幣。 按照英國《簡(jiǎn)式防務(wù)周刊》預(yù)測(cè)：和國際市場(chǎng)相似，軍用和出口（出口基本是軍用無人機(jī)）這 2個(gè)市場(chǎng)是中國無人 機(jī)行業(yè)最主要的兩個(gè)市場(chǎng)，合計(jì)貢獻(xiàn)行業(yè)90% 收入來源。即軍用無人機(jī)和民用無人機(jī)產(chǎn)值 =9:1。 總結(jié)各方信息，我們預(yù)計(jì)中國當(dāng)前軍用無人機(jī)產(chǎn)值約 27 億人民幣，民用無人機(jī)產(chǎn)值約 3億人民幣（中航科工第三研究院院長(zhǎng)魏毅寅在接受《瞭望》周刊采訪時(shí)也指出，中國當(dāng)前民用無人機(jī)市場(chǎng)已有小幾億人民幣。這與我們上述預(yù)測(cè)相符）。 未來 10~20 年軍用無人機(jī)市場(chǎng)過千億元 無人戰(zhàn)斗機(jī)：未來 15年誕生 3000 億市場(chǎng)，預(yù)計(jì) 10年后批量列裝據(jù)英國《國際飛行》雜志統(tǒng)計(jì)， 2020 年中國擁有作戰(zhàn)飛機(jī)（戰(zhàn)斗機(jī)、攻擊機(jī)、轟炸機(jī)和戰(zhàn)斗轟炸機(jī)） 1453 架 ，約占全球總量 10%，排名第二（美國擁有 2740 架）；其中，中國擁有 200 架殲 10 戰(zhàn)斗機(jī)和 272 架殲 11 和蘇 27 系列戰(zhàn)斗機(jī)，三代機(jī)（全文戰(zhàn)機(jī)按西方戰(zhàn)機(jī)代際劃分標(biāo)準(zhǔn)）總數(shù)為 472 架，占作戰(zhàn)飛機(jī) %。 我們預(yù)計(jì) 2020~2030 年，幾乎所有的一代、二代戰(zhàn)機(jī)都將被三代、四代戰(zhàn)機(jī)替換掉，邏輯如下： 我國作戰(zhàn)飛機(jī)在代際上落后美國 15~20 年，當(dāng)前美國的作戰(zhàn)飛機(jī)基本都是三代或四代機(jī)，而我國列裝的飛機(jī)中有 1000 架是二代或一代機(jī)，占比 2/3。目前中國三代機(jī)設(shè)計(jì)基本成熟，已批量生產(chǎn)。 2020 年開始，四代原型機(jī)殲 20 和殲 35 相繼實(shí)現(xiàn)首飛。隨著我國軍機(jī)設(shè)計(jì)和航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)水平的快速發(fā)展，我們判斷，我國有望在 2030 年前達(dá)到甚至超過美國當(dāng)前的空軍水平。即 2030 年中國有望列裝約 2800 架（美國 2020 年列裝 2740 架）三代、四代作戰(zhàn)飛機(jī)， 2020~2030 年間新列裝 2300 架左右的三、四代戰(zhàn)機(jī)，同時(shí)所有低代際戰(zhàn)機(jī)均退役。 無人戰(zhàn)斗機(jī)更適合高代 際機(jī)，未來 15 年估計(jì)裝備 1000 架。 由于無人戰(zhàn)斗機(jī)相對(duì)有人戰(zhàn)斗機(jī)價(jià)格優(yōu)勢(shì)顯著，且更適合高端戰(zhàn)機(jī)長(zhǎng)航時(shí)和高機(jī)動(dòng)（加速度常常會(huì)大于 10g，人體承受極限約 8g左右），世界各國把無人戰(zhàn)斗機(jī)作為重點(diǎn)發(fā)展。據(jù)蒂爾集團(tuán)信息，美軍預(yù)計(jì)到 2030 前超 90%作戰(zhàn)飛機(jī)都是無人機(jī)。在我國保守估計(jì)未來 15 年無人機(jī)占全部戰(zhàn)斗機(jī)將超 40%，因此預(yù)計(jì) 20202030 年我國軍用無人機(jī)新增約 1000 架。而我國“利劍”系列無人機(jī)的最低配置、性能可與美國X47B 無人機(jī)相當(dāng)，業(yè)內(nèi)人士估計(jì) X47B 售價(jià)約 億美元，折合人民幣約 3億元，因此據(jù)配置高 低， 利劍 系列無人機(jī)售價(jià)將 35億人民幣，按 3 億元計(jì)算，未來13年，中國無人戰(zhàn)斗機(jī)市場(chǎng)規(guī)模至少 3000 億元。由于利劍是頂尖的四代機(jī)設(shè)計(jì)（美國 X47B 也才在 2020 年首飛），批量生產(chǎn)預(yù)計(jì)在 2023 年后，即高端無人戰(zhàn)斗機(jī)市場(chǎng)成熟進(jìn)程較緩慢。 戰(zhàn)術(shù)、戰(zhàn)略無人機(jī)：未來 10年數(shù)量將達(dá)作戰(zhàn)飛機(jī)數(shù)量的 1/3，市場(chǎng)高達(dá) 100億元。 據(jù)美國國防部信息， 2020 年美國軍方裝備的戰(zhàn)術(shù)、戰(zhàn)略無人機(jī)和無人戰(zhàn)斗機(jī)達(dá) 922 架（除小體積、電力驅(qū)動(dòng)的大烏鴉無人機(jī)），約達(dá)到其作戰(zhàn)飛機(jī)數(shù)量（ 2020年 2740 架）的 1/3。 戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)無人機(jī) 10 年左右可批量列裝。在這 922 架戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)無人機(jī)中，大概有 3/4 是在 2020 年之后才實(shí)現(xiàn)的首飛，即大部分戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)無人機(jī)能在 10內(nèi)實(shí)現(xiàn)批量列裝。 10 年列裝周期 +技術(shù)模仿 +相對(duì)較低發(fā)動(dòng)機(jī)要求，共促我國戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)無人機(jī)在未來 5~10 年內(nèi)占作戰(zhàn)飛機(jī)數(shù)量 1/3 規(guī)模。 1）在我國，與美國捕食者（ MQ1）或收割者（ MQ9）性能相似的戰(zhàn)術(shù)無 人機(jī)有翼龍、 WJ600 和 CH4 三種，其中翼龍無人機(jī)早在 2020 年就已實(shí)現(xiàn)首飛， CH4 在 2020 年也已實(shí)現(xiàn)首飛。按美軍此類無人機(jī)的 10 年列裝周期，預(yù)計(jì)到 2019 年中國可大批量列裝類“捕食者”高端無人機(jī)。 2）由于美國相關(guān)戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)